6. Общие сведения об электромеханических приборах.
Принцип действия: электрическая энергия преобразуется в механическую энергию перемещения подвижной части прибора. Это приборы непосредственной оценки.
Измерительная цепь ИЦ служит для преобразования измеряемой величины в другую, непосредственно воздействующую на измеряющий механизм. Это преобразование может быть как количественным, так и качественным. Обычно ИЦ представляет собой делитель напряжения.
В измерительном механизме ИМ электрическая энергия преобразуется в механическое перемещение (угловое или линейное), значение которого отсчитывается по шкале отсчётного устройства ОУ, проградуированной в единицах измеряемой величины. ОУ обычно состоит из указателя (стрелки) и шкалы.
Моменты, возникающие в механизмах прибора, делятся на статические (существуют всегда при наличии измеряемой величины) и динамические (только во время движения подвижной части (стрелки)).
Статические
моменты подразделяются на вращающие
и противодействующие
.
Общее уравнение для вращающего момента:
электрокинетическая
энергия в механизме.
Если бы повороту подвижной части ничего не препятствовало, то при любом значении измеряемой величины, отличном от нуля, подвижная часть поворачивалась бы до упора.
Вращающий
момент - это момент возникающий в ИМ
под действием измеряемой величины и
поворачивающий подвижную часть в
сторону возрастанию. Для того, чтобы
угол отклонения
зависел от измеряемой величины, в ИМ
создаётся противодействующий момент,
направленный навстречу вращающему и
зависящий от
:
При
некотором угле
наступает равенство
По способу создания противодействующего момента приборы делятся на:
-
с механическим
;
- с электрическим.
Механические
создаются с помощью упругих элементов,
которые при повороте подвижной части
закручиваются:
,
где
W - упругий противодействующий момент.
- спиральные пружины; - растяжки; -подвесы.
Электрические
создаются так же, как и вращающие.
Приборы,
у которых
создаётся электрическим путём, называютлогометрическими.
По принципу создания вращающего момента электромеханические приборы делятся на:
- магнитоэлектрические;
- электромагнитные (взаимодействие катушки и ферромагнитного сердечника);
- электродинамические (взаимодействие нескольких катушек);
- ферродинамические (взаимодействие нескольких катушек и ферромагнитного сердечника);
- электростатические (взаимодействие заряженных пластин);
- индукционные.
Динамические моменты:
- момент сил инерции;
- момент успокоения.
Оба направлены навстречу вращающему.
коэфф-т
успокоения (возникает из-за вихревых
токов).
Уравнение движения подвижной части:
В операторной форме:
Заменив
получим АЧХ
частота
изменения вращающего момента (измеряемой
величины);
частота собственных колебаний подвижной
части;
степень успокоения (коэффициент
демпфирования).
В большинстве приборов
